LEMPÄÄLÄ Teollisuuden energiankulutusta ja päästöjä voitaisiin leikata merkittävästi hyödyntämällä tehtaiden omaa hukkalämpöä.
Ylijäämälämmön hyödyntämiseen erikoistunut suomalaisyritys Calefa Oy laskee, että uuden energian tuottamisen tarve voisi vähentyä jopa 20 terawattituntia (TWh), mikäli teollisuuden hukkalämmöt kierrätettäisiin.
Määrä vastaa kolminkertaisesti koko Helsingin vuotuista kaukolämmön tarvetta.
Teollisuus hotkii lähes puolet Suomessa tuotetusta energiasta. Polttoaineina käytetään edelleen merkittävä määrä ilmastonmuutosta kiihdyttävää fossiilista öljyä, hiiltä ja maakaasua esimerkiksi lämmöntuotantoon.
Hukkalämmöt saadaan kierrätettyä hyötykäyttöön teollisten lämpöpumppujen avulla.
Uutta teknologiaa hyödynnetään esimerkiksi Lempäälässä Kiilto Oy:n kemiantehtaalla. Tehdas on onnistunut pudottamaan maakaasun käyttöään yli kolmanneksella hukkalämmön kierrätyksen myötä.
Samalla säästyy tuntuvasti rahaa.
– Tämä on ihan merkittävä säästö meidän energialaskussamme. Puhutaan noin 100 000 eurosta vuodessa, kertoo Kiilto Oy:n tekninen johtaja Vesa Juhannusvuori.
Mitä tehtaalla sitten käytännössä tehtiin?
Lämpö talteen kotimaisella teknologialla
Lempäälän tehtaalla hukkalämpöä syntyy erityisesti polymerointiprosessissa, jossa valmistetaan liiman raaka-aineita.
Aiemmin prosessin ylijäämälämpö päätyi suurimmalta osin taivaalle jäähdytysveden välityksellä.
Reilu vuosi sitten tehtaalle asennettiin energiajärjestelmä, joka nappaa hukkalämmön talteen lämpöpumppujen avulla.
Talteen otetulle energialle on nyt kahdenlaista uusiokäyttöä.
Lämpö ohjataan tehdasrakennusten lämmittämiseen. Lämpönsä luovuttanut vesi puolestaan palautetaan takaisin jäähdyttämään polymerointia.
Tehtaalla on nyt käytettävissään myös aiempaa enemmän jäähdytyskapasiteettia, mikä on mahdollistanut tuotannon kasvattamisen.
Automaatiolla toimiva järjestelmä on kuvattu yksinkertaistetusti alla olevassa grafiikassa.
Energiajärjestelmän suunnittelusta ja toteutuksesta vastasi hollolainen Calefa Oy, joka on erikoistunut teollisuuden hukkalämmön uusiokäyttöön.
Tehtaalle asennettu lämpöpumppu on suunniteltu Hollolassa ja valmistettu Ikaalisissa.
Calefan toimitusjohtaja Petri Vuori kertoo, että käytännössä tehtaan jäähdytys ja lämmitys yhdistettiin lämpöpumppujen avulla.
Vaikutus oli tällainen:
- kierrätysenergia lämmittää tehdasalueen rakennuksia yli kolmen hehtaarin alueella
- maakaasun polttamisen tarve väheni 1 800 megawattituntia (MWh)
- määrä vastaa yli 200 omakotitalon vuotuista lämmöntarvetta.
- tehtaan hiilidioksidipäästöt putosivat noin 310 tonnia
Isot mahdollisuudet ilmastotoimissa
Valtion omistama asiantuntijayritys Motiva arvioi vuonna 2013, että teollisuuden energiankäytöstä karkaa hukkalämpönä ympäristöön lähes 40 prosenttia.
Tuolloin laskettiin, että hukkalämpöä olisi hyödynnettävissä taloudellisesti kannattavasti noin neljän terawattitunnin (TWh) edestä.
Lämpöpumpputeknologia on kuitenkin kehittynyt merkittävästi muutamassa vuodessa. Calefan uudet kuumalämpöpumput kykenevät ottamaan talteen lämpöä yhä viileämmästä vedestä ja muuntamaan sen yhä kuumemmaksi.
Jos aiemmin tarvittiin 50–60 asteen lämpötiloja hukkalämmön hyödyntämiseksi, uusille pumpuille riittää 15–20 astetta. Tästä saadaan jalostettua 130 asteista lämpöä jatkokäyttöön.
Vuoren mukaan tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että hukkalämpöä voidaan alkaa hyödyntää aiempaa laajemmin teollisuusproseseissa, kuten kuivauksessa, tislauksessa, haihduttamisessa ja kaukolämmön tuotannossa.
– Uuden energian tuotantoa pystyttäisiin vähentämään 10–20 prosenttia hukkalämpöä kierrättämällä. Samalla päästöt vähenisivät huomattavasti, Vuori sanoo.
"Lämmitys pitäisi sähköistää"
Energiatehokkuuteen perehtynyt professori Jero Ahola Lappeenrannan Lut-yliopistosta pitää teollisten lämpöpumppujen roolia päästövähennyksissä merkittävänä.
Esimerkiksi Helsingin kaukolämmityksen sähköistäminen uusien teollisten lämpöpumppujen avulla tarkoittaisi merkittävää pudotusta päästöihin.
– Jos (hiilen) polttaminen korvattaisiin sähköistämällä lämmitys lämpöpumpuilla ja halvalla tuulisähköllä, pystyisimme hävittämään miljoonan auton verran hiilidioksidipäästöjä, Ahola laskee.
Helsingin energiayhtiö Helen on jo ottanut käyttöön useita isoja lämpöpumppuja. Ahola sanoo, että valtiovalta voisi nopeuttaa lämmityksen sähköistämistä alentamalla lämpöpumppujen verotusta.
Nyt kivihiilen tilalle on tulossa rutkasti puun polttamista.
– Jotta verotus pysyisi neutraalina, esimerkiksi bioenergialle voitaisiin laittaa vero, kun sitä poltetaan lämmöntuotannossa, Ahola ehdottaa.
Teollisuuden sähköveron alentamista esitti hiljattain myös Elinkeinoelämän keskusliitto EK puheenjohtajansa Pekka Lundmarkin johdolla.
Hukkalämpöjen hyödyntäminen on edelleen alkutaipaleella teollisuudessa.
Aholan mukaan lämpöpumpputeknologian kehitys, päästöoikeuksien kallistuminen ja tuulisähkön halventuminen muuttavat tilannetta.
Ahola huomauttaa, että täysin päästötöntä lämpöpumppujen uusioenergia ei ole. Pumput tarvitsevat sähköä tuottaakseen lämpöä.
Suomessa tuotettu sähkö on kuitenkin jo nyt 80 prosenttisesti hiilidioksidipäästöntä. Osuus on kasvussa Olkiluoto 3 -ydinvoimalan tulevan käynnistymisen ja tuulivoimarakentamisen myötä.
Seuraava energiaparannus suunnitteilla
Lempäälässä Kiillon tehtaalla jatketaan investointeja energiatehokkuuteen. Työn alla on hanke, jossa sulateliiman tuotannossa syntyvä hukkalämpö otetaan talteen.
Tämän myötä maakaasun käyttö putoaa vielä 850 MWh ja päästöt 175 tonnia vuodessa.
Lisäksi tehdasrakennusten katoille aiotaan rakentaa uusi, nykyistä selvästi suurempi aurinkovoimala sähköntuotantoa varten.
– Me haluamme olla bisnesalueen ympäristöjohtaja ja näyttää muille, miten asioita tehdään, Juhannusvuori sanoo.
Teollisuusyritysten kannalta hukkalämpöjen hyödyntäminen ei ole aivan yksinkertaista. Investointipäätökset vaativat yritysjohdolta rohkeutta.
Ensinnäkin teollisuusprosessit ovat usein mutkikkaita ja niihin puuttumiseen on iso kynnys. Tarvittavat investoinnit ovat suht isoja ja takaisinmaksuajat osalle yrityksistä liian pitkiä.
Calefan Petri Vuoren mukaan investointi hukkalämmön hyödyntämiseen maksaa itsensä takaisin 2–5 vuoden kuluessa.
Hän huomauttaa, että energia on päässyt erikoiseen asemaan.
Teollisuus ei saa dumpata ylijäänyttä materiaalia tai jätteitä ympäristöön vaan ne pitää kierrättää. Sen sijaan ylijäämäenergiaa voi päästää taivaan tuuliin mielin määrin ja ostaa uutta tilalle.
– Kertakäyttöajattelusta olisi päästävä eroon myös energiassa, Vuori sanoo.
Lue myös: